某液壓破碎機動臂部件的有限元力學特性分析開題報告

1、 畢業(yè)設計(論文)開題報告題 目：某液壓破碎機動臂部件的有限元力學特性分析 學 院： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名： 學 號： 指導老師： 譚加才 2014年 3 月20日開題報告填寫要求1開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。2開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見。3“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直

2、接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于10篇（不包括辭典、手冊），其中至少應包括1篇外文資料；對于重要的參考文獻應附原件復印件，作為附件裝訂在開題報告的最后。4統(tǒng)一用A4紙，并裝訂單獨成冊，隨畢業(yè)設計（論文）說明書等資料裝入文件袋中。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告1文獻綜述：結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2500字以上的文獻綜述，文后應列出所查閱的文獻資料。文獻綜述一、引言隨著2014年全國兩會召開以及新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃的出臺，第十二屆全國人民代表大會第二次會議批準2014年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃, 使國家的基礎建設能有效的

3、快速增長。其中由于破碎機在礦山開采、冶金、鐵路、公路、市政園林、建筑、船舶等場合上的應用廣泛，尤其是國家加大對中西部的基礎設施的建設，帶動破碎機的需求。對中國發(fā)展影響最大的是水泥行業(yè)、鋪路和礦山兩個應用領域，這兩個行業(yè)的破碎機各約占整個行業(yè)的30%左右。破碎機對國家經(jīng)濟發(fā)展建設中顯示出重要作用。液壓破碎錘，又叫做液壓破碎器或液壓碎石器（hydraulic breaker），日本、韓國多用此術語。也有稱之為液壓錘（hydraulic hammer），芬蘭、德國的公司多用此術語。中國的廠商與用戶，有稱之為液壓破碎機的，也有稱之為液壓鎬、液壓炮、破碎頭等等，國家標準的術語稱之為液

4、壓沖擊破碎器。液壓破碎錘一種將液壓能轉變?yōu)闄C械沖擊能的破碎機具，它主要以挖掘機、裝載機等液壓機械為承載設備，被廣泛應用于城建、采礦、冶煉、交通、水電等工程施工。液壓破碎錘的動力來源是挖掘機、裝載機或泵站提供的壓力油，它能在挖掘建筑物基礎的作用中更有效地清理浮動的石塊和巖石縫隙中的泥土，提高工作效率。液壓破碎機的工作裝置中，動臂部件是主要的承載部件，其結構強度直接影響到破碎機的使用壽命和工作性能，設計時通常有多種方案備選，通過有限元分析軟件對動臂部件進行力學特性分析，才能夠快速準確地選擇較好的方案，提高產(chǎn)品的市場競爭力，這也是企業(yè)所需的競爭力。同時也帶動了國家的經(jīng)濟發(fā)展建設進程。二、國外液壓破碎

5、機研究開發(fā)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 從上世紀六十年代德國克虜伯公司生產(chǎn)出第一臺液壓破碎機以來，經(jīng)過五十多年來的研究發(fā)展，逐步形成一個巨大的產(chǎn)業(yè)。全球范圍來講，液壓破碎機的主要生產(chǎn)廠家有60多家，按產(chǎn)地可分為韓系、歐美系、日系和國產(chǎn)。其中韓國發(fā)展極為迅速以GB（工兵）、SB（山水）、KOMAC（工馬）、SC（廣林）、KOORY（高力）、DEMO（大模）、S.J（世進）等許多知名品牌。而德國資深企業(yè)克虜伯則從第一臺液壓破碎機經(jīng)歷幾十年的技術革新，細節(jié)和技術都是全球一流水平。日本的古河、芬蘭的rammer也是液壓破碎機行業(yè)的領先者。液壓破碎機從最初功能單一、結構復雜的形式發(fā)展到現(xiàn)在的產(chǎn)品多樣化、功能多樣化。

6、具體可以歸納為以下幾個方面的新發(fā)展：（1）液壓破碎機的結構形式多樣化。（2）產(chǎn)品系列化。（3）功能多樣化、結構柔性化。（4）智能化。（5）便捷的售后服務。國外液壓破碎機在根據(jù)市場需求不斷的研究開發(fā)，清楚認識到任何產(chǎn)品生產(chǎn)出來后，最終都要走向市場，經(jīng)受市場的嚴格檢驗。從而獲得良好的發(fā)展。三、國內(nèi)液壓破碎機研究開發(fā)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢國內(nèi)液壓破碎機的發(fā)展現(xiàn)狀起，從上個世紀八十年代初至今，國內(nèi)參與了液壓破碎機產(chǎn)品的研制開發(fā)有許多單位?？蒲袉挝挥虚L沙礦山研究院、北京科技大學、中南工大等。制造廠有驚天液壓機械制造有限公司、張家港市力特機械有限公司、煙臺艾迪精密機械有限公司、湖南山河智能機械股份有限公司、長治

7、液壓有限公司、浙江創(chuàng)路機械有限公司、溫州市森泰環(huán)保設備有限公司等單位。但時至為止，不完全統(tǒng)計，許多企業(yè)由于種種原因，已經(jīng)逐漸停止或減少生產(chǎn)液壓破碎機，更有些企業(yè)已經(jīng)消聲滅跡了。只有長治液壓有限公司還在堅持生產(chǎn)液壓破碎機，沈陽風動工具廠與日本古河公司生產(chǎn)（日本古河)系列液壓破碎機，馬鞍山驚天公司、湖南山河在21世紀初開始生產(chǎn)自己商標的液壓破碎機，但規(guī)模仍然較小。上述這些液壓破碎機制造企業(yè)除長治液壓有限公司以為其他的都是21世紀才成立的新企業(yè)，張家港市貝力特機械有限公司成立只有短短幾年，但發(fā)展迅速。目前該行業(yè)國內(nèi)情況是：（1）市場處于快速成長期。（2）國產(chǎn)品牌眾多，市場競爭無序。（3）國產(chǎn)品牌初步

8、形成，未來品牌集中度將快速提高。由于我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，對液壓破碎機需求大大增加。是的國內(nèi)液壓破碎機銷量也快速增長，同時液壓破碎機的配件基本都是國產(chǎn)，滿足國內(nèi)市場需求，不僅如此液壓破碎機配機也同時開始向國外出口。從目前來看我國液壓破碎機未來發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）產(chǎn)業(yè)結構調整有利于行業(yè)整體實力的提升。（2）固定資產(chǎn)投資強勁增長帶動工程機械工程行業(yè)持續(xù)向好。（3）液壓挖掘機等主機保有量迅猛增長。（4）挖掘機配套率還有較大提升空間。（5）新產(chǎn)品開發(fā)帶來了應用領域的不斷拓展。四、國內(nèi)液壓破碎機與國外的差異與不足國內(nèi)具有生產(chǎn)液壓破碎機能力的品牌企業(yè)為數(shù)不多，而且能獨立自主研發(fā)的更是少之又少

9、，基本都靠引進國外技術。剩余企業(yè)不是進口就是組裝生產(chǎn)銷售，或直接銷售。使中國出現(xiàn)了關于液壓破碎機的企業(yè)，包括液壓破碎機整機制造企業(yè)、液壓破碎機零部件制造企業(yè)、液壓破碎機維修企業(yè)、液壓破碎機銷售企業(yè)。雖然液壓破碎機相關的企業(yè)在中國不斷的涌現(xiàn)和發(fā)展，但是同時也暴露出了我國液壓破碎機所面臨的問題,具體有以下幾個問題：（1）國內(nèi)整機生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)規(guī)模不大。（2）核心部件的加工能力不足。（3）產(chǎn)品研發(fā)能力不足。其中研發(fā)工作主要有以下4個研究方向：（1）產(chǎn)品理論分析研究。（2）加工工藝的研究。（3）材料與熱處理研究。（4）檢測試驗研究。國外在歐洲和北美等國對于檢測試驗研究中的噪聲和振動水平已經(jīng)是產(chǎn)品的重要

10、性能指標，可在國內(nèi)并沒有引起重視?！笆晃濉逼陂g,中國工業(yè)的年產(chǎn)值突破10萬億元,工業(yè)的增加值在全球制造業(yè)中的比重已經(jīng)超過14%。中國制造業(yè)也已經(jīng)首次超過日本,成為僅次于美國的全球第二大工業(yè)制造國。但是通過目前國際上挖掘機配錘率比較，其中日本挖掘機配錘率為6075左右，韓國為5360，而目前中國只有1015的挖掘機配有破碎錘。據(jù)破碎錘專業(yè)人士分析，預測稱中國的比例應該在30%40%之間，未來的破碎錘市場容量還將有1525%的增長空間，通過以上數(shù)據(jù)可知制造液壓破碎機的能力逐漸增強，但普及使用率還有待時日。就國內(nèi)的液壓破碎機制造商而言，發(fā)展前景很好，但要迎接挑戰(zhàn)。隨著國內(nèi)液壓破碎機使用率增加，各種

11、破碎機的應用領域的擴大，用戶對液壓破碎機的認識更加專業(yè)，對市場更加了解，對制造商也提出了更高的要求，所以液壓破碎機制造商在品牌實力、產(chǎn)品質量和售后服務等方面需進行進一步的提升。隨著液壓破碎機市場的成熟、國家的管理和重視，市場逐漸整合，國內(nèi)液壓破碎機市場混亂的局面將會漸漸改變，對液壓破碎機制造有有實力的制造商將會占據(jù)主導地位，通過創(chuàng)新、銷售、提供高質量服務、專業(yè)化的產(chǎn)品。國內(nèi)市場也會向日、韓、歐美這樣的成熟市場方向進化。五、液壓破碎機結構、分類及特征液壓破碎錘，亦稱破碎器、液壓破碎器 。破碎錘的動力來源是挖掘機或裝載機的泵站提供的壓力油，它能在挖掘建筑物基礎的作用中更有效地清理浮動的石塊和巖石縫

12、隙中的泥土。破碎錘的結構，主要包括閥門、氮氣室、油缸、活塞下部主體、釬桿等部分。破碎錘的沖擊能量的來源的還是由以下3種方式提供：第1種由液壓油提供，例如Rammer和Montabert；第二種由氣壓提供，例如日本的破碎錘；第3種效果最好，由液壓、氣壓混合提供，一般液壓占25%，氣壓占75%，如阿特拉斯·科普柯公司設計、生產(chǎn)的破碎錘。但所有的破碎錘活塞復位的完全由液壓提供。通過液壓缸的伸縮來達到不同的工況要求進行作業(yè)。有噪音小，工況條件好、錘擊力強，作業(yè)效率高、反沖力小、適用于各種苛刻工況等優(yōu)點。液壓破碎機通過調節(jié)液壓缸來控制液壓破碎錘的位姿來達到不同的工況，而液壓錘是一種特殊的液壓機

13、具，它將控制閥、執(zhí)行器、蓄能器等液壓元件集于一身，控制閥與執(zhí)行器相互反饋控制，自動完成活塞的往復運動，將液體的壓力能轉化為活塞的沖擊能。目前市場上的液壓錘的活塞回程運動都是液壓作用力完成的，而活塞的沖程運動，則可根據(jù)沖程時作用力的來源不同將液壓錘分為氮爆錘、全液錘與氣液錘三種類型。其工作時通過閥門系統(tǒng)接受挖掘機液壓動力，推動活塞向破碎器尾部運動，同時壓縮氮氣室中的氮氣，積蓄能量。當活塞運動到尾部規(guī)定位置時，閥門調整液壓方向，推動活塞反向運動，同時氮氣膨脹一同推動活塞向下運動，撞擊釬桿，將液壓能轉變?yōu)闄C械沖擊從而能實現(xiàn)破碎功能。六、總結 液壓破碎機隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展被廣泛應用于城建、采礦、冶煉、

14、交通、水電等工程施工，逐漸展示了對我國經(jīng)濟發(fā)展的重要作用。“十一五”期間，借助我國液壓破碎機市場飛速發(fā)展的良好機遇，國產(chǎn)液壓破碎機企業(yè)迅速崛起，國產(chǎn)品牌市場占有率不斷提高。我國液壓破碎機的快速增長主要是近十年來我國基礎建設與建筑業(yè)的飛速發(fā)展，中西部破碎機需求旺盛，液壓破碎錘的載體液壓挖掘機銷量爆發(fā)式增長，有力的帶動了液壓破碎錘的銷售。和目前國際上挖掘機配錘率比較還有很大的空間。到十二五末，中國破碎錘市場銷量規(guī)模有望達到10.5萬臺，其中新機配錘率將達到30%。雖然我國有良好的破碎機市場，可國內(nèi)具有生產(chǎn)液壓破碎機能力的品牌企業(yè)為數(shù)不多，而且能獨立自主研發(fā)的更是少之又少，基本都靠引進國外技術。剩余

15、企業(yè)不是進口就是組裝生產(chǎn)銷售，或直接銷售。致使目前該行業(yè)國內(nèi)有出現(xiàn)也下這些情況：（1）銷售商多，制造商少。（2）研究論文多，使用報道少。（3）產(chǎn)品周期長，改進創(chuàng)新少。（4）產(chǎn)品的行業(yè)歸屬不清，統(tǒng)計數(shù)據(jù)缺乏。通過有限元分析軟件對液壓破碎機動臂部件的有限元力學特性分析。液壓破碎機的工作裝置中，動臂是主要的承載部件，直接影響到破碎機的使用壽命，設計時通常有多種方案備選，但由于目前國內(nèi)各企業(yè)對其工作支臂的設計、制造主要憑經(jīng)驗，很少在科學分析基礎上設計方法，因此，使用有限元方法來計算動臂的強度，以準確校核其強度。而液壓破碎機在工作是，機械系統(tǒng)時常產(chǎn)生強烈的沖擊和振動。為了避免共振帶來危害，使用有限元方法

16、分析動臂是非常重要的，才能夠快速準確地選擇較好的方案，投入使用。國內(nèi)破碎機綜合制造經(jīng)驗不夠，我國國有企業(yè)缺乏總結國外經(jīng)驗學習先進技術的精神，與國際先進水平仍然存有較大差距。因此我國必須根據(jù)自身情況，用技術創(chuàng)新穩(wěn)定發(fā)展格局，學習國外的先進技術經(jīng)驗，提高行業(yè)的整體制造水平。國內(nèi)市場需認清形勢，穩(wěn)扎穩(wěn)打，同時擴大品牌效應。努力提高破碎機設備的可靠性和提供良好的技術服務，為制造行業(yè)提供高質量的產(chǎn)品，才能在市場競爭中占有一席之地，并不斷向國際市場進軍。 參考文獻： 1 朱建新，鄒湘伏，陳欠根，何清華.國內(nèi)外液壓破碎錘研究開發(fā)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 機械工業(yè)出版J 20072 郭曉堯，楊國平，楊杰等.

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18、壓沖擊機械的發(fā)展概況J.液壓與氣動,2006年11期10 徐同樂，夏明堂.液壓破碎錘的發(fā)展與研究狀況J.機械工程師,2005年06期.11 周志鴻，許同樂，高麗穩(wěn)等.液壓破碎錘沖擊能檢測方法分析J.建筑機械,2004年08期.12 胡竟湘液壓與氣壓傳動M. 大連：大連理工大學出版社, 2009.10. 13 張林艷，鄧子龍，張紅亮. 挖掘機工作裝置虛擬樣機的建立與動力學仿真J.遼寧石油化工大學學報，2008.914 朱理. 機械原理M. 高等教育出版社,2004.15 何軍, 何林. 挖掘機斗杠各鉸點力計算及有限元分析J. 現(xiàn)代機械, 2011年05期.16 JERRY.The theory

19、of dynamicsM.New York,NT.199717 高為國，尹付成. 機械工程材料基礎M. 長沙：中南大學出版社, 2004.1.18 陳健，周鑫液壓挖掘機動臂結構的優(yōu)化設計J. 工程機械, 2008年07期 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告開題報告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施 開 題 報 告一、 課題的目的與意義隨著2014年全國兩會召開以及新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃的出臺，第十二屆全國人民代表大會第二次會議批準2014年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃, 使國家的基礎建設能有效的快速增長。其中由于破碎機在礦山開采、冶金、鐵

20、路、公路、市政園林、建筑、船舶等場合上的應用廣泛，尤其是國家加大對中西部的基礎設施的建設，帶動破碎機的需求。對中國發(fā)展影響最大的是水泥行業(yè)、鋪路和礦山兩個應用領域，這兩個行業(yè)的破碎機各約占整個行業(yè)的30%左右。破碎機對國家經(jīng)濟發(fā)展建設中顯示出重要作用。二、 課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望液壓破碎機從最初功能單一、結構復雜的形式發(fā)展到現(xiàn)在的產(chǎn)品多樣化、功能多樣化。具體可以歸納為以下幾個方面的新發(fā)展：（1）液壓破碎機的結構形式多樣化。（2）產(chǎn)品系列化。（3）功能多樣化、結構柔性化。（4）智能化。（5）便捷的售后服務。國外液壓破碎機在根據(jù)市場需求不斷的研究開發(fā)。而雖然我國有良好的破碎機市場，可國內(nèi)具有生產(chǎn)液壓破碎機能力的品牌企業(yè)為數(shù)不多，而且能獨立自主研發(fā)的更是少之又少，基本都靠引進國外技術。剩余企業(yè)不是進口就是組裝生產(chǎn)銷售，或直接銷售?！笆晃濉逼陂g，借